CN117684541A - 一种高承载力地基施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及工程机械技术领域，具体涉及一种高承载力地基施工方法，高承载力地基施工方法包括：在强夯机工作前，通过强夯的类型，将强夯的图型进行分解，根据不同类型的强夯的夯点布置进行夯点的匹配，判断强夯机第n次行走时的夯点模式，并匹配路径，在每次启停时，使强夯机在同一停车点尽可能地增加夯点的个数，以此来减少强夯机的启停次数和移动路径，提高了工作效率并缩短了施工工期，且可以预见的是，地基面积越大，夯点越多时，相对于常规的施工方法的效率提升越明显。

Description

一种高承载力地基施工方法

技术领域

本发明涉及工程机械技术领域，具体涉及一种高承载力地基施工方法。

背景技术

地基是建筑物的基础，对建筑物的承载力和稳定性具有重要影响。地基处理施工方法是一种通过改善地基条件来增理建筑基础的承载力和稳定性的方法。强夯法是常用的地基处理施工方法之一，其主要工作原理是利用大型履带式强夯机将8-30吨的重锤从6-30米高度自由落下，对土进行强力夯实，迅速提高地基的承载力及压缩模量，形成比较均匀的、密实的地基，在地基一定深度内改变了地基土的孔隙分布，具有工期短、效果好、造价低等优点。

授权公告号CN106480873B的中国专利公开了一种强夯机自动控制系统和方法，其中记载了关于强夯机自动控制系统的轨迹规划的方式，但该专利并没有对强夯机的行进路径进行规划，使得强夯机每次移动后都需要重新固定，频繁的启停移动不仅不便于操作，还降低了施工效率。

发明内容

本发明提供一种高承载力地基施工方法，以解决现有的强夯机在使用时，由于没有对强夯机的行进路径进行规划，使得强夯机每次移动后都需要重新固定，频繁的启停移动不仅不便于操作，还降低了施工效率的问题。

本发明的一种高承载力地基施工方法采用如下技术方案：一种高承载力地基施工方法，包括以下步骤：S100，获取强夯的夯点布置形式、强夯机的尺寸和强夯机的工作区间（A，B），其中，A为强夯机摆动最小的摆动距离，B为强夯机摆动最大的摆动距离；

S200，根据强夯的夯点布置形式，匹配强夯机需要行走的次数n；

S300，根据强夯机的工作区间（A，B），判断强夯机第n次行走时的夯点模式P，n≥1，n为正整数；P≤4，P为正整数；

在S300中，夯点模式分为：夯点模式四、夯点模式三、夯点模式二和夯点模式一，并从夯点模式四开始判断，依次递减；

S400，根据强夯机第n次行走时的夯点模式P和强夯机的尺寸，匹配第n次行走时的夯点模式P下对应的行走路径Q；

S500，若强夯机能够按照第n次行走时的夯点模式P下对应的行走路径Q行走，则强夯机进入准备状态；若强夯机不能按照第n次行走时的夯点模式P下对应的行走路径Q行走，则重新匹配夯点模式R，且R=P-1，R≤3，R为正整数。

进一步地，在S500后，还包括以下步骤：

S600，清理并平整施工场地，强夯机就位，夯锤置于第n次行走时的夯点位置，测量夯前锤顶高程，将夯锤起吊到预定高度，开启脱钩装置，待夯锤脱钩自由下落后，放下吊钩，测量锤顶高程；

S700，重复S600，按照规定的夯击次数及控制标准完成一个夯点的夯实；

S800，按照S500中匹配的，第n次行走时的夯点模式P下对应的行走路径Q行走，并重复S600-S700，至完成该行走路径下所有夯点的强夯；

S900，用推土机将夯坑填平，并测量场地高程；

S1000，重复S300-S900，逐个完成强夯机需要行走的次数。

进一步地，在S200中，当强夯的夯点布置形式为正方形时，强夯机需要工作的次数为3次。

进一步地，在S200中，按照强夯机需要行走的次数对每遍强夯的夯点进行标记。

进一步地，在S200中，还包括：获取夯点的坐标信息。

进一步地，在S300中，将强夯机第n次行走时，相邻两个夯点的中心之间的间距设为L1，四个夯点中，以相邻两个夯点的中心之间的间距L1为边长，构建一个四边形，先判断是否满足夯点模式四，若满足夯点模式四，则强夯机单次启停允许强夯的夯点数量为4点；其中，满足夯点模式四的条件为：强夯机的摆动中心点O，处于四边形上两条对角线的交点上，且两条对角线形成的角为90°，且；L3为以相邻两个夯点的中心之间的间距L1为边长，构建形成的四边形的对角线的一半；

若不满足夯点模式四时，判断是否满足夯点模式三，若满足夯点模式三，则强夯机单次启停允许强夯的夯点数量为三点；其中，满足夯点模式三的条件为：强夯机的摆动中心点O处于四边形上两条对角线的交点上，且两条对角线形成的角为90°，且；

若既不满足夯点模式四，又不满足夯点模式三时，判断是否满足夯点模式二，若满足夯点模式二，则强夯机单次启停允许强夯的夯点数量为2点；其中，满足夯点模式二的条件为：强夯机的摆动中心点O在纵向方向上，处于纵向方向上相邻的两个夯坑的中点，并使强夯机靠近待强夯点一侧的侧边在纵向方向上的延长线与以待强夯点为圆心、以夯坑的实际直径D3为直径的圆相切，且；L2为构建的四边形中，相邻两个夯坑之间的间距；

若既不满足夯点模式四，又不满足夯点模式三，也不满足夯点模式二，则为强夯机匹配夯点模式一，强夯机单次启停允许强夯的夯点数量为1点。

进一步地，在夯点模式四下，在S400中，若满足路径一，则强夯机能够按照匹配的第n次行走时的夯点模式四下对应的行走路径进行行走，其中，满足路径一的条件为：；若不能满足路径一的条件，则切换至夯点模式三；在夯点模式三下，在S400中，若满足路径二，则强夯机能够按照匹配的第n次行走时的夯点模式三下对应的行走路径进行行走，其中，满足路径二的条件为：/>；L4为在强夯机行走的路径二两侧的两个夯坑之间的间距；若不能满足路径二的条件，则切换至夯点模式二；在夯点模式二下，在S400中，使强夯机靠近待强夯点一侧的侧边在纵向方向上的延长线与以待强夯点为圆心、以夯坑的实际直径D3为直径的圆相切，并直接匹配路径三；若不能满足夯点模式二的条件，则切换至夯点模式一，并按照夯点模式一中对应的路径四行走。

进一步地，在S200中，当强夯的夯点布置形式为正六边形时，强夯机需要工作的次数为2次。

进一步地，在S200中，当强夯的夯点布置形式为梅花形时，强夯机需要工作的次数为4次。

本发明的有益效果是：本发明的一种高承载力地基施工方法在强夯机工作前，通过强夯的类型，将强夯的图型进行分解，判断强夯机第n次行走时的夯点模式，并匹配路径，尽可能的使强夯机在同一停车点尽可能地增加夯点的个数，以此来减少强夯机的启停次数和移动路径，提高了工作效率并缩短了施工工期，且可以预见的是，地基面积越大，夯点越多时，相对于常规的施工方法的效率提升越明显。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的一种高承载力地基施工方法的实施例的强夯机的尺寸和工作区间示意图；

图2为本发明的一种高承载力地基施工方法的实施例的强夯的夯点布置形式为正方形的示意图；

图3为本发明的一种高承载力地基施工方法的实施例的强夯的夯点布置形式为正方形时，第一遍强夯时，夯点模式四下的工作示意图；

图4为本发明的一种高承载力地基施工方法的实施例的强夯的夯点布置形式为正方形时，第一遍强夯时，夯点模式四下的行车路径规划示意图；

图5为本发明的一种高承载力地基施工方法的实施例的强夯的夯点布置形式为正方形时，第一遍强夯时，夯点模式三下的工作示意图；

图6为本发明的一种高承载力地基施工方法的实施例的强夯的夯点布置形式为正方形时，第一遍强夯时，夯点模式三下的行车路径规划示意图；

图7为本发明的一种高承载力地基施工方法的实施例的强夯的夯点布置形式为正方形时，第一遍强夯时，夯点模式二下的工作示意图；

图8为本发明的一种高承载力地基施工方法的实施例的强夯的夯点布置形式为正方形时，第一遍强夯时，夯点模式二下的行车路径规划示意图；

图9为本发明的一种高承载力地基施工方法的实施例的强夯的夯点布置形式为正方形时，第三遍强夯时，夯点模式四下的的行车路径规划示意图；

图10为本发明的一种高承载力地基施工方法的实施例的强夯的夯点布置形式为正六边形的示意图；

图11为本发明的一种高承载力地基施工方法的实施例的强夯的夯点布置形式为正六边形时，第一遍强夯时，夯点的分布示意图；

图12为本发明的一种高承载力地基施工方法的实施例的强夯的夯点布置形式为梅花形的示意图；

图13为本发明的一种高承载力地基施工方法的实施例的强夯的夯点布置形式为梅花形时，第一遍强夯时，夯点的分布示意图；

图14为本发明的一种高承载力地基施工方法的实施例中判断是否满足夯点模式三时，计算的简图一；

图15为本发明的一种高承载力地基施工方法的实施例中判断是否满足夯点模式三时，计算的简图二；

图16为本发明的一种高承载力地基施工方法的实施例中判断是否满足夯点模式二时，计算的简图一；

图17为本发明的一种高承载力地基施工方法的实施例中判断是否满足夯点模式二时，计算的简图二。

图中：a表示强夯机的长度尺寸；b表示强夯机的宽度尺寸；O表示强夯机的摆动中心点所在位置；A为强夯机摆动最小的摆动距离（以O为中心的径向方向）；B为强夯机摆动最大的摆动距离；D1所在圆表示夯锤的直径；D2所在圆表示强夯的影响范围；D3所在圆表示夯坑的实际直径；1表示第一遍强夯的点；2表示第二遍强夯的点；3表示第三遍强夯的点；4表示第四遍强夯的点。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的一种高承载力地基施工方法的实施例，如图1至图17所示。

一种高承载力地基施工方法，包括以下步骤：

S100，获取强夯的夯点布置形式、强夯机的尺寸和强夯机的工作区间（A，B）。

具体地，如图1所示，a表示强夯机的长度尺寸，b表示强夯机的宽度尺寸，O表示强夯机的摆动中心点所在位置，A为强夯机摆动最小的摆动距离（以O为中心的径向方向），B为强夯机摆动最大的摆动距离（以O为中心的径向方向）。如图2所示，强夯的夯点布置形式为正方形。其中，D1所在圆表示夯锤的直径；D2所在圆表示强夯的影响范围；D3所在圆表示夯坑的实际直径。如图10所示，强夯的夯点布置形式为正六边形。如图12所示，强夯的夯点布置形式为梅花形。在使用时，将强夯的夯点布置形式输入控制系统内，控制系统与强夯机的操作系统电连接，控制强夯机行走和启停。

S200，根据强夯的夯点布置形式，匹配强夯机需要行走的次数n。（行走的次数：将强夯机从初始地点出发，再次回到初始地点后计为一次）。

S300，根据强夯机的工作区间（A，B），判断强夯机第n次行走时的夯点模式P。从n=1开始，且n≥1，n为正整数；P≤4，P为正整数。

S400，根据强夯机第n次行走时的夯点模式P和强夯机的尺寸，匹配第n次行走时的夯点模式P下对应的行走路径Q。

S500，若强夯机能够按照第n次行走时的夯点模式P下对应的行走路径Q行走，则强夯机进入准备状态；若强夯机不能按照第n次行走时的夯点模式P下对应的行走路径Q行走，则重新匹配夯点模式R，且R=P-1，R≤3，R为正整数。

本实施例在强夯机工作前，通过强夯的类型，将强夯的图型进行分解，判断强夯机第n次行走时的夯点模式，并匹配路径，尽可能的使强夯机在同一停车点尽可能地增加夯点的个数，以此来减少强夯机的启停次数和移动路径，提高了工作效率并缩短了施工工期，且可以预见的是，地基面积越大，夯点越多时，相对于常规的施工方法的效率提升越明显。

进一步地，一种高承载力地基施工方法，在S500后，还包括以下步骤：

S600，清理并平整施工场地，强夯机就位，夯锤置于第n次行走时的夯点位置，测量夯前锤顶高程，将夯锤起吊到预定高度，开启脱钩装置，待夯锤脱钩自由下落后，放下吊钩，测量锤顶高程。

S700，重复S600，按照规定的夯击次数及控制标准完成一个夯点的夯实。

S800，按照S500中匹配的，第n次行走时的夯点模式P下对应的行走路径Q行走，并重复S600-S700，至完成该行走路径下所有夯点的强夯。

S900，用推土机将夯坑填平，并测量场地高程。

S1000，重复S300-S900，逐个完成强夯机需要行走的次数。

在S500后，经过S600-S1000，可以完成对一个强夯的夯点布置形式的全部强夯。

进一步地，当获取了强夯的夯点布置形式后，对于强夯机需要工作的次数是按照强夯的夯点布置形式自动匹配的。在S200中，当强夯的夯点布置形式为正方形时，强夯机需要工作的次数为3次。

具体地，在S200中，按照强夯机需要行走的次数对每遍强夯的夯点进行标记。具体为：按照如图2所示的夯点内的数字的顺序，1表示第一遍强夯的点，2表示第二遍强夯的点，3表示第三遍强夯的点，并依次类推。需要特别说明的是，其他所有附图中关于上述的标记的解释均为相同的。即，在夯点布置形式为正方形时，分3次进行强夯，强夯机第一遍对标记为数字1的数字进行强夯，第二遍对标记为数字2的数字进行强夯，第三遍对标记为数字3的数字进行强夯。在第三遍强夯完成后，整个正方形的夯点布置形式完成。

在其他可能的一些实施例中，在S200中，还包括：获取夯点的坐标信息，在使用时，先采用坐标识别系统，对强夯的夯点布置范围进行坐标信息识别，确定各个夯点位置的横向坐标与纵向坐标，可以更精准的定位各夯点的位置。

进一步地，在S300中，夯点模式分为：夯点模式四、夯点模式三、夯点模式二和夯点模式一，并从夯点模式四开始判断，并按照夯点模式四、夯点模式三、夯点模式二和夯点模式一的顺序依次判断。

即在强夯机的工作区间（A，B）内，单次启停允许强夯的夯点数量的最大值。夯点模式四下，在强夯机的工作区间（A，B）内，单次启停允许强夯的夯点数量的最大值为4，并以此类推。

具体地，在S300中，将强夯机第n次行走时，相邻两个夯点的中心之间的间距设为L1，以相邻两个夯点的中心之间的间距L1为边长，构建一个四边形，先判断是否满足夯点模式四，若满足夯点模式四，则强夯机单次启停允许强夯的夯点数量为4点。其中，满足夯点模式四的条件为：强夯机的摆动中心点O处于四边形上两条对角线的交点上，且两条对角线形成的角为90°，且L3为以相邻两个夯点的中心之间的间距L1为边长，构建形成的四边形的对角线的一半。

若不满足夯点模式四时，判断是否满足夯点模式三，若满足夯点模式三，则强夯机单次启停允许强夯的夯点数量为三点。其中，满足夯点模式三的条件为：强夯机的摆动中心点O处于四边形上两条对角线上，且两条对角线形成的角为90°，且。

若既不满足夯点模式四，又不满足夯点模式三时，判断是否满足夯点模式二，若满足夯点模式二，则强夯机单次启停允许强夯的夯点数量为2点。其中，满足夯点模式二的条件为：强夯机的摆动中心点O在纵向方向上，处于纵向方向上相邻的两个夯坑的中点，并使强夯机靠近待强夯点一侧的侧边在纵向方向上的延长线与以待强夯点为圆心、以夯坑的实际直径D3为直径的圆相切，且。L2为构建的四边形中，相邻两个夯坑之间的间距。

若既不满足夯点模式四，又不满足夯点模式三，也不满足夯点模式二，则为强夯机匹配夯点模式一，强夯机单次启停允许强夯的夯点数量为1点。此时只能单次对一个点进行强夯。

先判断强夯的夯点布置形式是否满足夯点模式四，以强夯机第一次行走为例，如图3所示，在强夯机第一次行走时，强夯机对标记为数字1的数字进行强夯，强夯机的工作的区间（A，B），相邻两个夯点的中心之间的间距L1，四个夯点中，以相邻两个夯点的中心之间的间距L1为边长，构建一个四边形，当强夯机的摆动中心点O，在横向与纵向上的位置均处于相邻两个夯点的中间位置时，即处于四边形上两条对角线的交点上，且两条对角线形成的角为90°时，可以计算出位于四边形对角线上的L3的长度，因此，若则强夯机单次启停允许强夯的夯点数量为4点。

不满足夯点模式四时，判断是否满足夯点模式三，在夯点模式三中，如图5所示，以强夯机第一次行走为例，在强夯机第一次行走时，强夯机对标记为数字1的数字进行强夯，强夯机的工作的区间（A，B），相邻两个夯点的中心之间的间距L1，四个夯点中，以相邻两个夯点的中心之间的间距L1为边长，构建一个四边形，参见附图14所示，该图中四边形为正方形，正方形的四点为四个夯点所在位置，且强夯机的摆动中心点O在四个夯点的对角线上，在强夯机工作的区间A形成的圆（附图14中的实线圆）与四个夯点形成的正方形的对角线所在的两个点重合时，进行推算，已知A的值和α=45°将其带入余弦定理公式：，可求得当A处于临界点时，能够满足夯点模式三的B，/>去掉无意义的根，最终取/>。当α=45°时，B=/>最终得到能够满足夯点模式三的条件：/>，且/>，此时强夯机单次启停允许强夯的夯点数量为3点。其中，夯点模式三下B最大限度取决于实际使用时强夯机摆动最大的摆动距离。

且可在已知B的长度后，可以进一步地求出0点的范围，即强夯机在四个夯点形成的四边形的对角线上移动的范围，具体计算过程不在此赘述。

在既不满足夯点模式四，又不满足夯点模式三时，判断是否满足夯点模式二，在夯点模式二中，如图7所示，在强夯机第一次行走时，强夯机对标记为数字1的数字进行强夯，强夯机的工作的区间（A，B），相邻两个夯点的中心之间的间距L1，四个夯点中，以相邻两个夯点的中心之间的间距L1为边长，构建一个四边形，参见附图16所示，在强夯模式为正方形时，该图中四边形为正方形，正方形的四点为四个夯点所在位置，并使初始状态下，强夯机的摆动中心点O在纵向方向上，处于纵向方向上相邻的两个夯坑的中点，并使强夯机靠近待强夯点一侧的侧边在纵向方向上的延长线与以待强夯点为圆心、以夯坑的实际直径D3为直径的圆相切，已知附图16中两个虚线的直角边的长度，分别为、/>，可以根据公式求出B，，最终求得/>即当/>时；则可以满足夯点模式二，则强夯机单次启停允许强夯的夯点数量为2点。其中，夯点模式二下B最大限度取决于实际使用时强夯机摆动最大的摆动距离。

需要特别说明的是，在强夯模式为正方形以及梅花形时，以相邻两个夯点的中心之间的间距L1为边长，构建的四边形为正方形，此时与/>是相等的，在强夯模式为正六边形时，构建的四边形为矩形，此时边长为/>。

并可在已知夯点模式二下B的长度范围后，可以进一步地求出O点的范围，即强夯机在横向方向上移动的范围，具体计算过程不在此赘述。如图17所示，给出了强夯机的摆动中心点O在横向方向上移动后，以O为圆心，以强夯机摆动最大的摆动距离B为半径形成的圆，经过待强夯的两个夯点。

且若能够满足夯点模式二下B的条件，则在夯点模式二下不需要对A进行限制，理由是：

假设夯点模式二下的B≥A，又已知强夯机摆动的最大范围B≥夯点模式二下的B，若此时强夯机靠近待强夯点一侧的侧边在纵向方向上的延长线与以待强夯点为圆心、以夯坑的实际直径D3为直径的圆相切，以O为圆心，以强夯机摆动的最小范围A和最大范围B为半径分别形成两个圆，并在两个圆之间限定出环形空间，此环形空间能够覆盖待强夯的两个夯点。

假设夯点模式二下的B＜A，又已知强夯机摆动的最大范围B≥夯点模式二下的B，若此时强夯机靠近待强夯点一侧的侧边在纵向方向上的延长线与以待强夯点为圆心、以夯坑的实际直径D3为直径的圆相切，此时以O为圆心，以强夯机摆动的最小范围A和最大范围B为半径分别形成两个圆，并在两个圆之间限定出环形空间，此环形空间不能覆盖待强夯的两个夯点。此时两个夯坑的中心在以O为圆心，以强夯机摆动的最小范围A形成的圆心空间内。

此时需要驱动强夯机的摆动中心点O沿横向方向移动，则以强夯机摆动的最小范围A和最大范围B分别形成的两个圆形成的环形空间也随着O点沿横向方向移动，由于两个夯坑的中心在以O为圆心，以强夯机摆动的最小范围A形成的圆心空间内，所以环形空间必然能够经过待强夯的两个夯点，故不需要对A进行判断。

进一步地，在夯点模式四下，在S400中，若满足路径一，则强夯机能够按照匹配的第n次行走时的夯点模式四下对应的行走路径进行行走，其中，满足路径一的条件为：，若不能满足路径一的条件，则切换至夯点模式三。

如图3所示，L2为构建的四边形中，相邻两个夯坑之间的间距，通过推算可知：L2=L1-D3，其中，D3表示夯坑的实际直径；强夯最终夯坑的实际直径D3与以下几个参数有关：夯锤重量：夯锤的重量越大，其冲击力越大，夯坑的大小也就越大。夯锤下落高度：夯锤的下落高度越大，其冲击力越大，夯坑的大小也就越大。土壤类型：不同类型的土壤对夯实的反应不同。例如，砂土和粘土的夯实效果就会有很大的差异。土壤湿度：土壤的湿度也会影响夯实的效果。一般来说，湿度适中的土壤更容易被夯实。夯击次数：夯击次数越多，夯坑的大小也就越大。由于夯坑大小涉及因素较多，可以选用以往的数据或者现场实验得出。D2所在圆表示强夯的影响范围，在实际应用中，根据土壤的性质不同，实际的夯坑直径为D3，因此在后续的计算中，主要采用D3进行计算。

若满足路径一的条件，此时在强夯机的行走路径上，强夯机可以通过。如图4所示，强夯机能满足单次启动强夯4点，且能够按照夯点模式四下的路径行走。图4中的黑点表示的是强夯机行走路径上停止的点，图6、图8中的黑点同样表示的是强夯机行走路径上停止的点。

在夯点模式三下，在S400中，若满足路径二，则强夯机能够按照匹配的第n次行走时的夯点模式三下对应的行走路径进行行走，其中，满足路径二的条件为：，若不能满足路径二的条件，则切换至夯点模式二。

如图5所示，L4为在强夯机行走的路径二两侧的两个夯坑之间的间距。此时在强夯机行走路径上，强夯机可以通过。此时如图6所示，强夯机能满足单次启动强夯3点，且能够按照夯点模式三下的路径行走。

在夯点模式二下，在S400中，使强夯机靠近待强夯点一侧的侧边在纵向方向上的延长线与以待强夯点为圆心、以夯坑的实际直径D3为直径的圆相切，并直接匹配路径三，强夯机按照匹配的第n次行走时的夯点模式二下对应的行走路径进行行走。

如图7所示，此时在强夯机行走路径上行走，由于强夯机靠近待强夯点一侧的侧边在纵向方向上的延长线与以待强夯点为圆心、以夯坑的实际直径D3为直径的圆相切，参见附图7中虚线部分。此时如图8所示，强夯机能满足单次启动强夯2点，且能够按照夯点模式二下的路径行走，不经过已经强夯过的点，因此在选择夯点模式二后，直接匹配路径三行走即可。

如图8所示，若按照从左上方的黑点作为强夯机第一次停下来的点，则强夯机将按照路线呈蛇形依次前进（从左到右），当强夯机强夯过后，在强夯机行走的路线上的点都是待强夯的，即，强夯机逐渐远离已经强夯过的夯点。

若不能满足夯点模式二的条件，则切换至夯点模式一，并按照夯点模式一中对应的路径四行走。而在夯点模式一下，此时的行走路径只需要按照现有技术中常规路径行走即可，使强夯机垂直于行走路径依次进行强夯。

上述均是以夯点布置为正方形时为例，同样的，在S200中，当强夯的夯点布置形式为正六边形时，强夯机需要工作的次数为2次。具体参见如图10所示。

在S200中，当强夯的夯点布置形式为梅花形时，强夯机需要工作的次数为4次。具体参见如图12所示。

需要特别说明的是，无论是正六边形的强夯的夯点布置形式，还是梅花形的强夯的夯点布置形式，在匹配夯点模式时的原理均相同，在此不再赘述。并且在规划路径时，在相同的夯点模式下，不同强夯的夯点布置形式所对应的路径的形状均为相同的，只是根据夯点的个数不同，形状的大小等比例的变大或变小，或者是形状的角度相对于水平方向倾斜。

进一步地，在S100中，当夯点布置形式为正六边形时，从夯点模式二开始判断。

本实施例在获取了不同的强夯的夯点布置形式后，通过对最常用的三种夯点分布方式进行分解，发现除了正六边形分布外，其余两种分布方式的夯点分布其实都可看作是“四点均布”，

需要特别说明的是，如图11所示，当夯点布置形式为正六边形时，在匹配的过程中，也可同样按照匹配夯点模式时的原理进行匹配，得到其能够对应的夯点模式和路径，而由于正六边形并不满足“四点均布”，即能够组成正方形的条件，因此在匹配夯点模式四和其对应的路径一、或夯点模式三和其对应的路径二时，并不能成功匹配，因此从夯点模式二开始判断，可以提高匹配效率。

本实施在使用时，根据场地和强夯机参数进行匹配，在强夯机每次工作时，对不同类型的强夯的夯点布置形式进行夯点的匹配，以此判断强夯机第n次行走时的夯点模式，并匹配路径，在每次启停时，使强夯机在同一停车点尽可能地增加夯点的个数，以此来减少强夯机的启停次数和移动路径，提高了工作效率并缩短了施工工期，且可以预见的是，地基面积越大，夯点越多时，相对于常规的施工方法的效率提升越明显。

需要进一步说明的是，本实施例中仅列出了介绍了四个夯点模式，并分别为四个夯点模式匹配了四个行走路径进行判断的方式，其他强夯的方法和判断条件，不包含在本实施例的考虑范围内。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种高承载力地基施工方法，其特征在于：包括以下步骤：

S100，获取强夯的夯点布置形式、强夯机的尺寸和强夯机的工作区间（A，B），其中，A为强夯机摆动最小的摆动距离，B为强夯机摆动最大的摆动距离；

S200，根据强夯的夯点布置形式，匹配强夯机需要行走的次数n；

S300，根据强夯机的工作区间（A，B），判断强夯机第n次行走时的夯点模式P，n≥1，n为正整数；P≤4，P为正整数；

在S300中，夯点模式分为：夯点模式四、夯点模式三、夯点模式二和夯点模式一，并从夯点模式四开始判断，依次递减；

S400，根据强夯机第n次行走时的夯点模式P和强夯机的尺寸，匹配第n次行走时的夯点模式P下对应的行走路径Q；

S500，若强夯机能够按照第n次行走时的夯点模式P下对应的行走路径Q行走，则强夯机进入准备状态；若强夯机不能按照第n次行走时的夯点模式P下对应的行走路径Q行走，则重新匹配夯点模式R，且R=P-1，R≤3，R为正整数。

2.根据权利要求1所述的一种高承载力地基施工方法，其特征在于：在S500后，还包括以下步骤：

S600，清理并平整施工场地，强夯机就位，夯锤置于第n次行走时的夯点位置，测量夯前锤顶高程，将夯锤起吊到预定高度，开启脱钩装置，待夯锤脱钩自由下落后，放下吊钩，测量锤顶高程；

S700，重复S600，按照规定的夯击次数及控制标准完成一个夯点的夯实；

S800，按照S500中匹配的，第n次行走时的夯点模式P下对应的行走路径Q行走，并重复S600-S700，至完成该行走路径下所有夯点的强夯；

S900，用推土机将夯坑填平，并测量场地高程；

S1000，重复S300-S900，逐个完成强夯机需要行走的次数。

3.根据权利要求1所述的一种高承载力地基施工方法，其特征在于：在S200中，当强夯的夯点布置形式为正方形时，强夯机需要工作的次数为3次。

4.根据权利要求1所述的一种高承载力地基施工方法，其特征在于：在S200中，按照强夯机需要行走的次数对每遍强夯的夯点进行标记。

5.根据权利要求1所述的一种高承载力地基施工方法，其特征在于：在S200中，还包括：获取夯点的坐标信息。

6.根据权利要求1所述的一种高承载力地基施工方法，其特征在于：

在S300中，将强夯机第n次行走时，相邻两个夯点的中心之间的间距设为L1，四个夯点中，以相邻两个夯点的中心之间的间距L1为边长，构建一个四边形，先判断是否满足夯点模式四，若满足夯点模式四，则强夯机单次启停允许强夯的夯点数量为4点；其中，满足夯点模式四的条件为：强夯机的摆动中心点O，处于四边形上两条对角线的交点上，且两条对角线形成的角为90°，且；L3为以相邻两个夯点的中心之间的间距L1为边长，构建形成的四边形的对角线的一半；

若不满足夯点模式四时，判断是否满足夯点模式三，若满足夯点模式三，则强夯机单次启停允许强夯的夯点数量为三点；其中，满足夯点模式三的条件为：强夯机的摆动中心点O处于四边形上两条对角线的交点上，且两条对角线形成的角为90°，且；

若既不满足夯点模式四，又不满足夯点模式三时，判断是否满足夯点模式二，若满足夯点模式二，则强夯机单次启停允许强夯的夯点数量为2点；其中，满足夯点模式二的条件为：强夯机的摆动中心点O在纵向方向上，处于纵向方向上相邻的两个夯坑的中点，并使强夯机靠近待强夯点一侧的侧边在纵向方向上的延长线与以待强夯点为圆心、以夯坑的实际直径D3为直径的圆相切，且；L2为构建的四边形中，相邻两个夯坑之间的间距；

若既不满足夯点模式四，又不满足夯点模式三，也不满足夯点模式二，则为强夯机匹配夯点模式一，强夯机单次启停允许强夯的夯点数量为1点。

7.根据权利要求6所述的一种高承载力地基施工方法，其特征在于：在夯点模式四下，在S400中，若满足路径一，则强夯机能够按照匹配的第n次行走时的夯点模式四下对应的行走路径进行行走，其中，满足路径一的条件为：；若不能满足路径一的条件，则切换至夯点模式三；在夯点模式三下，在S400中，若满足路径二，则强夯机能够按照匹配的第n次行走时的夯点模式三下对应的行走路径进行行走，其中，满足路径二的条件为：；L4为在强夯机行走的路径二两侧的两个夯坑之间的间距；若不能满足路径二的条件，则切换至夯点模式二；在夯点模式二下，在S400中，使强夯机靠近待强夯点一侧的侧边在纵向方向上的延长线与以待强夯点为圆心、以夯坑的实际直径D3为直径的圆相切，并直接匹配路径三；若不能满足夯点模式二的条件，则切换至夯点模式一，并按照夯点模式一中对应的路径四行走。

8.根据权利要求1所述的一种高承载力地基施工方法，其特征在于：在S200中，当强夯的夯点布置形式为正六边形时，强夯机需要工作的次数为2次。

9.根据权利要求1所述的一种高承载力地基施工方法，其特征在于：在S200中，当强夯的夯点布置形式为梅花形时，强夯机需要工作的次数为4次。